December 2017 – ChrisADR

Comencemos el año programando

Es sorprendente la acogida que ha tenido el buen Mar.io y a decir verdad es el primer artículo que publico que genera más de 10 mil vistas, esto pone la valla algo alta para los siguientes y espero no defraudarlos con este :) Muchas gracias por encontrar mis escritos lo suficientemente interesantes como para compartirlos dicho sea de paso :)

Programación

Este es un tema de moda, todo el mundo quiere programar, o al menos todo el mundo piensa que es una habilidad cada vez más necesaria, y a decir verdad a mi me gustaría escribir todo un libro sobre programación, GNU/Linux, seguridad, y tal vez en algún momento lo pueda hacer, apenas aprenda cómo escribir libros libres y en formato agradable :P .

La tecnología avanza rápidamente

Este es uno de los motivos por los que no he escrito el libro todavía :P puesto que quiero hacer algo que pueda superar la barrera del tiempo en un campo en el que las cosas no suelen durar más de unos días de forma vigente. Es por esto que en este artículo quiero contarles un poco de los conceptos más que las implementaciones, de esta manera podremos volver a leer estas líneas en un tiempo y seguirán siendo vigentes.

Los principios se mantienen más tiempo

A pesar de que existen muchos lenguajes de programación hoy por hoy, muchos de los conpceptos se remontan a los mismos orígenes. Con esto quiero decir que muchas de las cosas que hoy se aprenden, han sido válidas por mucho tiempo, y probablemente lo seguirán siendo, esto debido a que la programación es hecha por personas y mientras sigan siendo ellos los que desarrollen, algunos conceptos se mantendrán.

Conociendo las bases

Ya existen muchos cursos, algunos gratuitos y otros no, que exponen gran parte de la sintaxis de muchos de los lenguajes de programación más populares de hoy en día. Pero no vamos a hacer esto aquí :) yo quiero contarles un poco de lo que todo pogramador debería pensar antes de empezar a programar para poder hacer un trabajo decente.

Entrar en la mente del programador es ciertamente algo necesario, ya en un artículo un poco antiguo tratamos el tema. Ahora vamos a entrar un poco en los conceptos que nos permiten escribir el código.

Variables y funciones

Las variables son espacios de memoria, pensemos en los buzones que tienen los grandes edificios, están diseñados para almacenar cierto tipo de objetos, los hay grandes y pequeños, pueden estar solos o en grupo. Una variable es un valor que tu sabes que se usará a lo largo del tiempo, aunque exactamente no conoces su valor en el principio, si lo conoces y sabes que no va a variar, estamos frente a una constante.

Las funciones por otra parte, son conjuntos de instrucciones. Una instrucción es lo más básico que puede hacer un procesador, la razón de ser de las funciones es permitir al programador agrupar conjuntos de ordenes para poder repetirlas a lo largo de un programa. veamos un ejemplo sencillo y a la vez lleno de detalles.

Este es un pequeño programa escrito en C, tenemos la función main, la variable saludo, y la función printf que proviene de la biblioteca stdio.h. Vamos a modificar un poco el ejemplo y luego compilarlo para ver qué sucede.

Hemos agregado una pequeña función llamada saludar la cual toma como argumento una variable llamada saludo y la imprime. Esto no cambia mucho el resultado final del programa pero nos permite mostrar un gran y útil principio de la programación, la abstracción. Veamos el resultado:

Un simple programa, que está lleno de conocimiento y trabajo.

Bibliotecas

El motivo por el cual creé la función saludar fue simplemente para mostrar uno de los principios más grandes del desarrollo de software, que ya hemos nombrado: la abstracción. Así como hemos definido saludar, printf() ha sido definido en algún lugar de nuestro sistema operativo (la biblioteca standard de C de GNU), este lugar se conoce comúnmente como biblioteca. Las bibliotecas son conjuntos de funciones que nos permiten agregar funcionalidad a nuestros programas sin tener que volver a inventar la rueda. En este caso, gracias a printf no tenemos que preocuparnos de toda la lógica necesaria para poder mostrar en una terminal el mensaje que deseamos.

Las bibliotecas están presentes en casi todos los lenguajes de programación actuales, puesto que al poder contar con secciones de código para elegir e implementar es más sencillo que crear cada función desde cero.

Abstracción

Imaginemos el sistema de correo, nosotros no necesitamos conocer toda la logística necesaria para poder enviar o recibir una carta, lo mismo sucede con la programación, abstraer es esencial para generar código duradero y elegante. Este proceso permite utilizar nombres generales para definir procesos generales. En otras palabras, si creamos la función enviarCarta() sabemos de manera general que dicha función se encargará de enviar una carta, pero no necesariamente qué pasos se requieren para hacerlo. Y este es otro punto por el cual la abstracción es tan buena, puesto que nos permite encapsular segmentos de procesos.

Encapsulamiento

Nuestra función saludar es un claro ejemplo de encapsulamiento, nos permite tener un bloque cerrado con instrucciones específicas que podemos usar una o mil veces dentro de un programa. Esto hace que el código sea más fácil de leer y que sea más fácil de depurar puesto que si algún error surge, sabemos exactamente cuáles son los límites de nuestra función, y conocemos cada instrucción en un espacio reducido. Esto nos lleva a un principio de la programación bastante común en UNIX

Haz una cosa, hazla muy bien

Una buena función es aquella que solamente hace una cosa, pero la hace muy bien. Pensemos en esto por unos instantes… enviarCarta() probablemente haría muchas cosas, lo que no puede ser bueno si queremos depurar el proceso, mientras saludar() solo hace una. A lo largo del tiempo, si surgen problemas la segunda será más fácil de reparar que la primera. Una opción para evitar este problema sería generar distintos niveles de abstracción para enviarCarta(), esto quiere decir que dentro de la función existirían otras como verificarSobre() y tal vez dentro de esta una como verificarRemitente(). En definitiva esta última función (verificarRemitente()) es mucho más específica que solo enviarCarta() y de esta manera podemos encapsular partes del código para que hagan lo que es necesario y solo una cosa a la vez.

Practicar

Para aprender el arte de la programación es necesario practicar, y puesto que yo ahora he dado un vistazo muy general al tema, es necesario que practiquen con diversos lenguajes, o diversos problemas. Primero intentando generar funciones específicas, luego aumentando la complejidad. Como siempre, si surgen dudas, o sugerencias o comentarios, me ayudan mucho a saber qué aspectos reforzar. Muchas gracias y que este 2018 esté lleno de éxitos y proyectos asombrosos. Saludos

La siguiente generación de ciberdelincuentes

Muy buenas con todos, un título más que sugestivo, y quiero empezar con este pequeño video que vi hace un buen tiempo, una de esas joyas que te hacen desconfiar de la tecnología y te ponen la piel de gallina.

Pese a su inofensivo aspecto, este video es sin duda algo que todos nosotros como personas relacionadas al TI debemos temer y conocer. Pero vamos a revisar unos pocos detalles antes.

Mar.IO

El autor del video nos cuenta la historia del jugador que ha conseguido vencer ese nivel del tan conocido juego Super Mario World. En el proceso nos explica que dicho jugador no es humano, más bien un programa de computadora que ha conseguido aprender por su cuenta el proceso del juego.

Neuroevolución

Este es el proceso que ha seguido Mar.io desde no cononcer absolutamente nada sobre el juego a completar exitosamente el nivel. Este proceso emula a los cerebros humanos y genera una red neural. Dicha red se puede apreciar en la parte superior derecha de Mar.io y es la que se genera tras una larga secuencia de intentos y errores.

Resultado

Tras 24 horas de evolución neuronal, Mar.io ha sido capaz de completar exitosamente el nivel, esto debido a una serie de generaciones que han aprendido que el camino a seguir está a la derecha, que existen cosas que pueden lastimar a Mar.io y que puede evitarlas con comandos como saltar y demás.

Todo está en los números

Si han visto el video completo sabrán que existe un diagrama en el que se muestra una línea azul (4:06). Este cuadro muestra el fitness alcanzado en cada generación. Fitness es un resultado que se obtiene de una función que toma, entre otras cosas, la distancia y tiempo que demora Mar.io en morir. Como pueden ver, existen puntos donde se estanca en su evolución, pero eventualmente encuentra la solución y sigue evolucionando. Tras 32 generaciones de Mar.ios se consigue el objetivo de completar el nivel.

¿Qué tiene que ver con seguridad?

Muchos ya lo estarán preguntando a estas alturas, pero creo que la respuesta es más que evidente, cambiemos un poco de contexto a Mar.io, supongamos que en lugar de jugar su inofensivo juego, le entregamos una computadora con mmm… ¿Kali Linux?

Kali Linux

Todo buen profesional de TI debe conocer este nombre, así como Ubuntu es sinónimo de computadoras de mesa y los nombres Red Hat y SUSE grandes empresas que giran en torno a Linux. Lo primero que suele venir a la mente de muchos cuando hablamos de seguridad informática es Kali Linux.

Simplifica el pentesting

Para los que hemos jugado un poco con la distro, sabemos que Kali simplifica mucho los pasos del pentesting, puesto que nos entrega una suite completa de herramientas que podemos empezar a usar tanto desde su entorno live como instalando en un disco duro. Algunas de estas herramientas se instalan de manera manual me dirán más de uno, pero si lo vemos de forma un poco simplista, con lo que tenemos pre-instalado estamos más que preparados para un pentesting “normal”.

Pentesting

Este es el proceso que realiza un analista de seguridad, algunos de forma defensiva, pero si estás en Kali, probablemente de manera ofensiva. A lo largo de un pentesting el analista hace un reconocimiento del objetivo, encuentra posibles vectores de ataque, realiza ataques dirigidos en entornos lo más “controlados” posibles, y tras su largo esfuerzo genera un reporte detallado de todo el proceso y apunta los posibles fallos que puede tener un sistema/software/equipo/persona.

Mar.io pentester

Supongamos por un segundo que Mar.io decide dedicar su vida al análisis de seguridad, él no duerme, no come, no juega, solo requiere de tiempo para procesar cosas y números para analizar sus resultados. Imaginemos qué sucederá tras unos cuantos meses de estudios de Kali Linux. Con un poco de tiempo aprenderá a usar nmap, tal vez después le interese probar metasploit, y quién sabe, tal vez con el tiempo genere su propio programa para hacer las cosas más eficientes. Esto me recuerda mucho al programa de AI de Facebook que decidió crear su propio idioma de negociación porque el inglés era muy poco “eficiente” ( y no, no era esperanto tampoco por si se lo preguntan :P ).

El futuro de la seguridad

Imaginemos ahora por un instante que después solo existirán Mar.ios trabajando en seguridad, algunos atacando, otros defendiendo, pero eso ya no importaría. ¿Por qué? pues porque si tenemos ambos bandos peleando a ese nivel, sin dormir, sin comer, sin nada… ¿qué podría hacer un humano para estar a su altura? Recordemos a la AI de Google que pudo vencer al mejor jugador de Go en lo que se supone es el juego más complicado del planeta para una máquina :).

Esto nos lleva al mundo empresarial, en el que los pentesters ya no serán necesarios, ni para auditar, ni para defender, y las grandes empresas tendrán servidores dedicados al análisis continuo de sus programas y redes.

¿Debo continuar mi carrera en seguridad?

Pues esto es algo un poco complicado de responder :) si seguimos la misma premisa para cualquier campo, vamos a ver que el 90% de trabajos del futuro serán o podrían ser realizados por pequeños Mar.ios, desde la psicología, pasando por el derecho y medicina, hasta finalmente llegar al software, digo finalmente porque el punto en el que un programa sea capaz de modificarse a sí mismo, ese será el punto de fin de nuestro control sobre los programas, ellos se mejorarán a sí mismos y en ese entonces serán incontrolables. Suena aterrador, lo sé :) pero déjenme soñar un poco :P

Centrando en el tema nuevamente, si vale la pena o no aprender a hacer esto, yo creo que sí y no. Sí vale la pena si realmente vas a meterte de lleno en el tema, y vas a investigar y aprender cosas que vayan más allá del mero hecho de repetir un proceso una y mil veces esperando obtener el mismo resultado.

Esto aplica tanto para los pentesters como para los desarrolladores, y los administradores de sistemas. Aquel que solamente conozca usar una herramienta será fácilmente remplazado por un Mar.io en el futuro. Los que, por otro lado, puedan diseñar herramientas (verdaderos hackers :P) serán quienes entrenen y mejoren a los pequeños Mar.ios, no tendrán el futuro asegurado, pero mientras sean mejores que los programas, podrán llevarse un pan a la mesa :)

Reflexión

Bueno, hasta aquí será por hoy, gracias por leer y me gustaría pedirles un favor. Sé que muchos leen sin comentar nada al respecto, y es verdad que ya les debo varios temas para escribir o continuar, pero nunca está de más un pequeño feedback para saber si hay dudas o no, si se puede comentar algo más o no, si ustedes tienen un aporte sustancial al texto, o lo que se les ocurra :) Así me motivan a mí a seguir escribiendo y al mismo tiempo me dan nuevas ideas para otros artículos. Saludos.

El 80/20 también afecta la programación

Todos hemos oído sobre la regla del 80/20, aquella que dice que el 80% de nuestro éxito (efectos) proviene tan solo del 20% de nuestras acciones (causas). Pues bien, esta universal verdad también afecta al desarrollo de software, y en este artículo vamos a desgranar un poco de los fundamentos de esta afirmación.

BPM

Business Process Managment, por su siglas en inglés, es una disciplina de gestión (entre otras cosas) que permite comprender de manera visual los procesos que deben realizarse en un negocio (o en muchos otros lugares). Entre sus cualidades principales está el hecho de poder analizar procesos complejos y hacerlos “simples”.

Existen muchas herramientas open source que permiten desarrollar diagramas BPM, la que yo he usado para este artículo es BonitaSoft. Si desean aprender un poco más sobre la gestión de procesos existen muchos tutoriales en internet y libros referentes al tema. Ahora volvamos al tema central.

Proyectos de software

Hoy en día existen muchas metodologías para desarrollar proyectos, están las ágiles, las tradicionales, las mixtas, etc, etc. Un punto que todas tienen en común es la preparación. ¿Qué quiero decir con esto? Que el 80% de tu éxito en este proyecto de software se basará en el primer 20% de todo el proceso, la preparación.

La preparación de un proyecto

Esto es algo lógico que en la realidad se aplica muy poco (como muchas otras cosas lógicas que son ilógicas en la práctica). Cuando hablamos de preparación debemos entender la capacidad de comprender el problema, entender la solución y sobre todo, el proceso que la solución aplica. Una de las cosas que menos se encuentran en proyectos de software poco profesionales es la falta de documentación sobre dicho tema. Esto normalmente aparece en empresas privadas puesto que el deseo de vender supera al proceso de creación.

Como muchos de los que leen estos artículos trabajan o están relacionados con la tecnología, no está de más mencionar que si en algún momento de sus vidas laborales se encuentran con una empresa/proveedor que no cumple con una buena preparación, es casi 80% seguro :P que el proyecto no va a salir bien.

La abstracción es la clave

Esto es algo que he aprendido de mi tiempo usando GNU/Linux, y que demuestra una y otra vez ser clave en el proceso de creación de software. La capacidad de abstraer problemas para convertirlos en cosas más “simples” es vital para poder generar código elegante, y sobre todo duradero. Y tal vez esta es una de las principales diferencias de los grandes proyectos profesionales y los proyectos que crecen sin control alguno. Los primeros piensan, comprenden y estructuran el proceso mientras que los segundos lo mantienen funcionando sin necesidad de entenderlo.

Stager

Este es el nombre del proyecto que desarrolla el instalador de Gentoo, como pueden imaginar, este es un proceso bastante complejo, puesto que soporta una gran cantidad de arquitecturas. Otro factor a tener en cuenta es la cantidad de configuraciones que soporta, a nivel de kernel, init system, etc. Y les cuento todo esto porque además es mi proyecto de tesis, el cual debo acabar antes de terminar de estudiar. Evidentemente no puedo hacer un programa que contemple absolutamente todas las opciones posibles en tan poco tiempo ( hasta julio del próximo año), pero al menos puedo generar uno que permita instalar de manera muy básica un sistema funcional.

Entendiendo el proceso de instalación

Gracias a las herramientas de BPM, se puede generar un diagrama de proceso que nos permite entender los pasos necesarios para la instalación exitosa de Gentoo en un equipo.

proceso de instalación de Gentoo — Diseño propio. Christopher Díaz Riveros

A pesar de contener varios procesos y subprocesos, evidentemente se ha resumido bastante y se puede apreciar que contamos con 18 pasos lineales. Esto es importante porque una aplicación que cuenta con una estructura lineal es sencilla de implementar, y al mismo tiempo se puede generar paralelismo en alguno o varios de los subprocesos en caso de ser necesario.

Otro factor importante es que nos permite abstraer conjuntos de procesos por tipo, por ejemplo, definir un subproceso kernel nos permite saber que existen tareas específicas dentro del mismo que están directamente relacionadas con el proceso de instalación de un kernel de manera exitosa.

De esta manera cada paso “complejo” se convierte en uno “simple” de manera global, sin perder los detalles necesarios. Esto facilita la visibilidad del conjunto sin disminuir el nivel de especificación necesario para cumplir el proceso de manera exitosa. Y tampoco podemos negar que es más sencillo ver la imagen que leer todo el Handbook de golpe :)

Ahorra tiempo

Otra ventaja evidente es que al no contar con un lenguaje de programación directamente conectado, es posible realizar el análisis de la lógica sin necesariamente perder tiempo en la implementación del lenguaje. Esto es una ventaja comparado con la cantidad de tiempo que se puede invertir en implementar una funcionalidad para al final descubrir que va a ser descartada porque existe una solución más eficiente. Como lo que serían las soluciones en pseudo-código (algo que también es ignorado por muchos “desarrolladores” pero que no debería serlo).

Dirigir proyectos se hace fácil

Teniendo en cuenta estos conceptos, la dirección de proyectos (de cualquier índole) se hace más sencilla, porque enfocamos los esfuerzos donde realmente son necesarios, y si esta parte es hecha de manera correcta, el resto cae por su propio peso. Espero que les ayude a la curiosidad y los motive a investigar sobre el BPM, la algoritmia y quién sabe, tal vez los anime a ayudarme con mi tesis :P Muchas gracias por llegar hasta aquí y ya nos estamos viendo pronto. Saludos

Una nueva historia para Gentoo

Esta semana, como siempre, las listas de correo de Gentoo están llenas de conversaciones referentes al futuro de la distribución, y una de ellas llamó mucho mi atención, al punto de ser el tema central de este artículo. Pero antes de eso vamos a conocer un poco de historia sobre la distribución:

Su creador

Nos remontamos al milenio pasado, en 1999 Daniel Robbins, lanza la primera versión de Enoch Linux, una distribuación que deseaba romper con los estándares hasta ese momento concebidos por todas las demás distribuciones, crear paquetes en lugar de recibirlos precompilados. La idea principal era crear un sistema que se acomode al hardware del usuario, y que no tuviera paquetes innecesarios.

FreeBSD

Tras unos cuantos problemas con Enoch, Daniel migró a FreeBSD, un sistema operativo UNIX, y fue donde conoció Ports, la herramienta de control de paquetes de la distribución. Como podrán imaginar, ports se encarga de compilar los programas en lugar de conseguir binarios, para binarios se utiliza la herramienta pkg.

Gentoo 1.0

Ya en el año 2002, tras haber solucionado el elusivo bug, Gentoo ya había adquirido su nombre oficial, así llamado por la especie de pingüino más rápida de todas, y mostraba al mundo su primer versión oficial. Este hito fue el primer paso de una larga serie de cambios y modificaciones que surgieron a lo largo de los años, pero vamos a centrarnos en las más importantes.

Gestión Comunitaria

Esta es una característica peculiar en Gentoo, puesto que al no haber una compañía específica dirigiendo, la comunidad es la que decide en última instancia lo mejor tanto para desarrolladores como para usuarios. Mas cabe mencionar que grandes empresas como Sony y Google se han valido del paradigma de Gentoo para mejorar sus sistemas.

2004

Este fue un año particularlmente complicado para Gentoo, puesto que su fundador debía ceder la dirección a la Fundación Gentoo, debido a temas personales. Debido a la explosión de popularidad que estaba teniendo Gentoo en ese momento, la gente empezaba a usar Gentoo cada vez más y los números se veían prometedores, pero un crecimiento tan acelerado hacía difícil acomodar la estructura a la escala correcta. Teniendo siempre en cuenta que muchos de estos proyectos se realizan en “tiempos libres”, una explosión de fama no podía ser tan buena si no iba a haber suficiente gente para controlar las riendas.

2007

Otro año complicado, puesto que debido a la falta de estructura adecuada, y con una especie de serie de guerrillas internas, Gentoo se hundía en el mundo GNU/Linux y pasaba a ser una distribución “secundaria”. En este ambiente Daniel decide regresar al desarrollo activo como developer, pero tras muchas diferencias personales y ataques por ambos bandos, decide retirarse poco después de su reingreso. Poco después nace Funtoo Linux, una distro basada en Gentoo, pero con algunas modificaciones esenciales que no superaron la poco estable estructura de aquel entonces.

GLEP 39

Gentoo Linux Enhancement Proposal (GLEP) son documentos en los que se proponen cambios, tanto técnicos como estructurales, a la comunidad. Un GLEP pasa por continuos procesos de elaboración, revisión, votación, y puede o no ser implementado, dependiendo de la necesidad de la comunidad y la viabilidad de la propuesta. En particular la GLEP 39 es un proyecto que desea implementar una nueva estructura para Gentoo Linux, en esta se redefine el orden y la manera de proceder de muchos proyectos y developers. Comenzó en 2005, y siguió su proceso de desarrollo hasta ser aprobada en 2008. Definitivamente fue la respuesta de la comunidad, tanto desarrolladores como usuarios, por mejorar los complicados problemas estructurales que durante años la habían estado afectando.

El daño era evidente

Para este momento, Gentoo ya había sufrido mucho debido a las guerrillas internas y la falta de dirección. Muchos usuarios y desarrolladores se habían retirado y se convertía en un pequeño proyecto que esperaba su muerte. Pero lo sorprendente es que a pesar de todo, y contra todo pronóstico, la serie de cambios hicieron que Gentoo cuente con una estructura más estable, y gracias también a la disminución de desarrolladores y usuarios (posibles puntos de vista contradictorios al momento de desarrollar) se pudo empezar a trabajar en nuevos proyectos y mejorar Gentoo en su núcleo.

La prueba definitiva, los años

Ya han pasado 10 años desde ese momento en el tiempo, y mucho ha cambiado, y otras cosas no tanto, la estructura definida en aquel entonces ya se ha establecido, y se ha aprendido mucho en el proceso, nuevos desarrolladores han llegado y otros se han retirado. En resumen, Gentoo no ha muerto (sorprendentemente). Y esta nueva sabiduría se refleja en las formas y modelos de selección, resolución de problemas, presentación de proyectos, en fin, ya se han hecho a la idea. Y esto nos lleva a esta semana nuevamente.

“A plan for Gentoo”

Este ha sido el título del hilo de la conversación que ha causado este artículo, aunque todavía no están los registros completos, esto es un poco de lo que ha sucedido. Daniel desea volver a contribuir al proyecto, generar más conexión entre Gentoo y Funtoo y resolver algunos pendientes en diversos proyectos de la comunidad.

Esto se está conversando en estos instantes en las listas, y la primer impresión es que Daniel desea retornar de manera más que activa y así ayudar a la dirección de Gentoo ( como miembro de concilio). Para esto ya está tomando el quiz de developer sin commit-access, en el cual se realizan una serie de entrevistas vía IRC entre un reclutador de Gentoo (usualmente un developer) y el aspirante. En estas entrevistas se revisan una a una las preguntas del quiz, que giran en torno a la nueva estructura de la comunidad, cómo proceder, cómo proponer y cómo arreglar cosas.

Solo como nota extra, existe un quiz especialmente diseñado para tener commit-access, esto implica poder editar directamente los archivos .ebuild que vienen a ser los .deb o .rpm en debian o redhat respectivamente. Este es mucho más riguroso en temas técnicos y procesos de mantenimiento de programas.

Para poder realizar la entrevista es necesario haber sido mentorado por algún developer de Gentoo, quien explica al aspirante los procesos y lo guía en el proceso de encontrar las respuestas (todo está tan bien documentado que se puede hacer sin un mentor, pero es necesario contar con uno para que él/ella sea quien solicite un entrevistador).

Aprender de la historia

Yo no me considero un amante de la historia, pero he aprendido que es necesario conocerla si no queremos cometer los mismos errores, y al igual que la programación, saber qué sucedió en el pasado nos enseña a entender mejor el futuro. Este será un tema constante en las listas de correo de Gentoo en los siguientes días o tal vez semanas, y esperemos que sea para bien, puesto que los años no pasan en vano y ambos lados ya cuentan con la experiencia de la edad. En última instancia todos busacmos lo mismo, seguir construyendo un Gentoo cada vez mejor. Saludos y gracias por llegar hasta aquí :)

Un vistazo a la explotación de vulnerabilidades

Como me quedé con ganas de seguir tratando de este tema, permítanme contarles un poco de historia, teoría y práctica sobre las vulnerabilidaes. Todos hemos oído a estas alturas que los fallos de seguridad pueden costar mucho, todos sabemos que debemos mantener nuestro software actualizado, todos sabemos que muchas actualizaciones se producen por errores de seguridad. Pero hoy les contaré un poco sobre cómo es que se encuentran y se explotan dichos errores :) Pero antes de esto vamos a aclarar unos cuantos detalles para poder tener un mejor panorama.

Antes de empezar

Primero quiero decirles que nos vamos a centrar en la primer vulnerabilidad que aprendí a explotar, los conocidos Buffer Overflows, en esta vulnerabilidad aprovechamos una falta de verificación en la memoria para hacer cosas divertidas :) Pero vamos a aclarar un poco más al respecto.

Esto no va a ser un escenario del mundo real

No puedo darme el lujo de enseñarles a romper cualquier programa que vean :) primero porque es peligroso para sus computadoras, segundo porque eso me tomaría más de mi acostumbrada cuota de palabras.

Nos vamos de viaje a los 80s

Esto que les voy a mostrar lo puedo hacer en mi laptop, pero no quiere decir que se pueda realizar hoy por hoy de manera sencilla :) muchos de estos conceptos ya han sido explotados tantas veces que han surgido nuevos métodos de protección y nuevos métodos para evadirlos :P pero eso nos regresa al mismo lugar, falta espacio para poder contar todo eso :)

Tal vez no funcione en tu procesador

Aunque voy a usar un ejemplo muy simple, quiero que desde el principio quede bastante claro que los pormenores de esto son tantos y tan variados que así como puede salirte igual que a mí, si deseas intentarlo, también puede que no se consiga el efecto deseado :) Pero ya se imaginarán que eso no puedo explicarlo en este espacio, sobre todo porque con esta introducción ya me llevé más de 300 palabras, así que directo a lo nuestro.

Qué es un Buffer Overflow

Para responder esto primero tenemos que comprender la primera mitad de esta combinación.

Buffers

Como todo se trata de memoria en un equipo computacional, es lógico que debe existir algún tipo de contenedor de información. Cuando hablamos de inputs o outputs, llegamos directamente al concepto de buffers. Para hacerlo corto, un buffer es un espacio de memoria de tamaño definido en el que vamos a almacenar una cantidad de información, simple :)

Los overflow ocurren, como su nombre lo indica, cuando un buffer se llena con más información de la que puede aguantar. Pero, ¿por qué es esto importante?

Stack

También conocido como pilas, son un tipo de datos abstracto en el que podemos apilar información, su principal característica es que cuentan con un ordenamiento LIFO (Last In First Out). Pensemos por un segundo en una pila de platos, nosotros los ponemos por encima uno a uno, y luego los sacamos uno a uno desde arriba, esto hace que el último plato que hayamos puesto (el que se encuentra hasta arriba) sea el primer plato que vamos a sacar, evidentemente si solo podemos sacar un plato a la vez y decidimos hacerlo en ese orden :P.

Ahora que ya conocen estos dos conceptos, tenemos que ordenarlos. Las pilas son importantes porque cada programa que ejecutamos tiene su propia pila de ejecución. Pero esta pila tiene una característica particular, crece hacia abajo. Lo único que deben saber de esto es que mientras un programa se ejecuta, cuando una función es llamada, la pila pasa de un número X de memoria a un número (X-n). Pero para poder seguir debemos comprender un concepto más.

Punteros

Este es un concepto que vuelve loco a muchos programadores cuando empiezan en el mundo de C, a decir verdad la gran potencia de la programación en C se debe en parte al uso de punteros. Para hacerlo simple, un puntero apunta a una dirección de memoria. Esto suena complejo, pero no lo es tanto, todos tenemos RAM en nuestras máquinas ¿cierto? Pues esta puede definirse como un arreglo consecutivo de bloques, normalmente dichas ubicaciones se expresan en números hexadecimales ( del 0 a 9 y luego de eso de A a F, como por ejemplo 0x0, 0x1, 0x6, 0xA, 0xF, 0x10). Aquí como nota curiosa, 0x10 NO es igual a 10 :P si lo convertimos al orden decimal sería lo mismo que decir 15. Esto es algo que también confunde a más de uno al principio, pero vamos a lo nuestro.

Registros

Los procesadores trabajan con una serie de registros, los cuales funcionan para transmitir ubicacioines desde la memoria física al procesador, para arquitecturas que usan 64-bits, la cantidad de registros es grande y difícil de describir aquí, pero para hacernos a la idea, los registros son como punteros, indican entre otras cosas, un espacio en memoria (ubicación).

Ahora la práctica

Sé que ha sido mucha información para procesar hasta ahora, pero en realidad son temas algo complejos que intento explicar de manera muy simple, vamos a ver un pequeño programa que usa buffers y lo vamos a romper para entender esto de los overflows, evidentemente este no es un programa real, y vamos a “evadir” muchas de las contramedidas que se usan hoy en día, solo para mostrar cómo se hacían las cosas antes :) y porque algunos de estos principios son necesarios para poder aprender cosas más complejas ;)

GDB

Un gran programa que es sin duda uno de los más usados por programadores en C. Entre sus múltiples virtudes tenemos el hecho de que nos permite ver todo esto que hemos estado conversando hasta ahora, registros, la pila, buffers, etc :) Vamos a ver el programa que vamos a usar para nuestro ejemplo.

retinput.c

Este es un programa bastante simple, vamos a usar la librería stdio.h para poder obtener información y mostrarla en un terminal. Podemos ver una función llamada return_input la cual genera un buffer llamado array, que tiene una longitud de 30 bytes (el tipo de dato char es de 1 byte de largo).

La función gets(array); solicita información por consola y la función printf() devuelve el contenido de array y lo muestra en pantalla.

Todo programa escrito en C comienza por la función main(), esta solo se va a encargar de llamar a return_input, ahora vamos a compilar el programa.

Vamos a desprender un poco de lo que acabo de hacer. La opción -ggdb le indica a gcc que tiene que compilar el programa con información para que gdb sea capaz de realizar un debug adecuado. -fno-stack-protector es una opción que evidentemente no deberíamos estar usando, pero que vamos a usar porque en caso contrario nos sería posible genererar el buffer overflow en el stack. Al final he probado el resultado. ./a.out solo ejecuta lo que acabo de compilar, me pide información y la devuele. Funcionando :)

Advertencias

Otra nota aquí. ¿Pueden ver las advertencias? claramente es algo a tener en cuenta cuando trabajamos con código o compilamos, esta es un poco obvia y son pocos los programas que hoy en día tienen la función gets() en el código. Una ventaja de Gentoo es que al compilar cada programa, puedo ver lo que puede estar mal, un programa “ideal” no debería tenerlas, pero les sorprendería cuántos programas grandes tienen estas advertencias porque simplemente son MUY grandes y es difícil mantener el rastro de las funciones peligrosas cuando son muchas advertencias al mismo tiempo. Ahora si sigamos

Depurando el programa

Ahora, esta parte puede ser un poco confusa, pero como ya he escrito bastante, no puedo darme el lujo de explicarlo todo, así que perdón si ven que voy muy rápido :)

Desarmando el código

Vamos a empezar viendo nuestro programa compilado en lenguaje máquina.

Este es el código de nuestra función main en Assembly, esto es lo que entiende nuestro procesador, la línea de la izquierda es la dirección física en memoria, el <+n> se conoce como offset, básicamente la distancia desde el principio de la función (main) hasta esa instrucción (conocido como opcode). Luego vemos el tipo de instrucción (push/mov/callq…) y uno o más registros. Resumido podemos decir que es la indicación seguida de la fuente/origen y el destino. <return_input> hace referencia a nuestra segunda función, vamos a darle un vistazo.

Return_input

Esta es un poco más compleja, pero solo quiero que revisen un par de cosas, existe un label llamado <gets@plt> y un último opcode llamado retq que indica el final de la función. Vamos a poner un par de breakpoints, uno en la función gets y otro en el retq.

Run

Ahora vamos a correr el programa para ver cómo empieza a comenzar la acción.

Podemos ver que aparece una pequeña flecha que indica el opcode donde nos encontramos, quiero que tengan en cuenta la dirección 0x000055555555469b, esta es la dirección que se encuentra tras la llamada a return_input en la función main , esto es importante puesto que ahí es donde debería regresar el programa cuando acabe de recibir el input, vamos a entrar en la función. Ahora vamos a revisar la memoria antes de entrar a la función gets.

Les he vuelto a poner la función main arriba, y he resaltado el código al que me refería, como pueden ver, debido al endianess se ha separado en dos segmentos, quiero que tengan en cuenta la dirección 0x7fffffffdbf0 (la primera de la izquierda tras el commando x/20x $rsp) puesto que esta es la ubicación que tenemos que usar para revisar el resultado de gets, sigamos:

Rompiendo el programa

He resaltado esos 0x44444444porque son la representación de nuestras Ds :) ahora hemos empezado a agregar input al programa, y como pueden apreciar, estamos a solo dos líneas de nuestra dirección deseada, vamos a llenarlo hasta estar justo antes de las direcciones que resaltamos en el paso anterior.

Cambiando la ruta de retorno

Ahora que hemos logrado entrar en esta sección del código donde indica el retorno de la función, vamos a ver qué sucede si cambiamos la direacción :) en lugar de ir a la ubicación del opcode que sigue al que teníamos hace un momento, ¿qué les parece si regreamos a return_input? Pero para esto, es necesario escribir en binario la direacción que deseamos, vamos a hacerlo con la función printf de bash :)

Diseño propio. Christopher Díaz Riveros

Ahora hemos recibido dos veces la información :D seguramente el programa no estaba hecho para eso, pero hemos conseguido romper el código y hacer que repita algo que no se suponía que haga.

Reflexiones

Este simple cambio puede considerarse un exploit muy básico :) ha logrado romper el programa y hacer algo que nosotros deseamos que haga.

Este es solo el primer paso en una casi infinita lista de cosas por ver y agregar, existen formas de agregar más cosas que simplemente repetir una orden, pero esta vez he escrito mucho y todo lo relacionado a shellcoding es un tema para escribir más que artículos, libros completos diría yo. Disculpen si no he podido ahondar un poco más en temas que me hubieran gustado, pero seguro ya habrá oportunidad :) Saludos y gracias por llegar hasta aquí.